国产精品揄拍100视频|视频区小说区图片区综合区一区|激情射精爽到偷偷C视频无码|国家一级AV片在线观看
0755-2945-4917

3.7v鋰電池保護(hù)板原理圖之保護(hù)電路工作原理分析2021-03-26 08:50

單節(jié)鋰電池的正常輸出電壓約為3.7V,可直接作為手機(jī)、MP3/MP4及部分小屏幕的平板電腦的電源。對于需要較高電壓的電器而言,如移動DVD/EVD或大屏幕平板電腦,這時可用多節(jié)鋰電池串聯(lián)得到所需電壓,如一款需11.1V供電的平板電腦,則配用電池組件為三塊串聯(lián)的鋰電池。單節(jié)鋰電池與多節(jié)串聯(lián)鋰電池的保護(hù)電路有所不同,下面分別舉例分析。

       1.單節(jié)鋰電池保護(hù)電路

  單節(jié)鋰電池充放電保護(hù)電路的具體組成方案較多,但工作原理相差不大,下面以在手機(jī)中用得較多的一種電路為例進(jìn)行分析,供參考。

  該電路的控制芯片為DW01(或312F) , MOS開關(guān)管為8205A,如圖6所示,B+、B-分別是接電芯的正、負(fù)極;P+、P -分別是保護(hù)板輸出的正、負(fù)極; T為溫度電阻(NTC)端口,一般需要與用電器的CPU配合才能進(jìn)行保護(hù)控制。

  DWO1或312F是一款鋰電池保護(hù)芯片,內(nèi)置有高精確度的電壓檢測與時間延遲電路,主要參數(shù)如下:過充檢測電壓為3V,過充釋放電壓為4.05V;過放檢測電壓為2.5V,過放釋放電壓為3.0V ;過流檢測電壓為5V,短路電流檢測電壓為1.0V;DW01允許電池輸出的最大電流是3.3A。該芯片的引腳功能見表1。

  3.7v鋰電池保護(hù)板原理圖之保護(hù)電路工作原理分析

 ?。?)正常工作

  該保護(hù)板的電路如圖7所示,當(dāng)電芯電壓在2.5V~4.3V之間時,DW01的①、③腳均輸出高電平(等于供電電壓),②腳電壓為0V。此時8205A內(nèi)的兩只N溝道場效應(yīng)管Q1、Q2均處于導(dǎo)通狀態(tài),由于8205A的導(dǎo)通電阻很小,相當(dāng)于D、S極間直通,此時電芯的負(fù)極與保護(hù)電路的P-端相當(dāng)于直接連通,保護(hù)電路有電壓輸出,其電流回路如下:B+→P+→負(fù)載。P-→8205A的②、③腳→8205A的①腳→8205A的⑧腳→8205A的⑥、⑦腳→B-。

  3.7v鋰電池保護(hù)板原理圖之保護(hù)電路工作原理分析

  【提示】在此電路中,8205A內(nèi)部場效應(yīng)管Q1、Q2可等效為兩只開關(guān),當(dāng)Q1或Q2的G極電壓大于1V時,開關(guān)管導(dǎo)通,D、S間內(nèi)阻很?。〝?shù)十毫歐姆),相當(dāng)于開關(guān)閉合;當(dāng)G極電壓小于0.7V時,開關(guān)管截止,D、S極間的導(dǎo)通內(nèi)阻很大(幾兆歐姆),相當(dāng)于開關(guān)斷開。

 ?。?)過放電保護(hù)

  當(dāng)電芯通過外接的負(fù)載進(jìn)行放電時,電芯兩端的電壓將慢慢降低,同時DW01內(nèi)部將通過電阻R1實(shí)時監(jiān)測電芯電壓,當(dāng)電芯電壓下降到2.3V(通常稱為過放保護(hù)電壓)時,DWO1認(rèn)為電芯已處于過放電狀態(tài),其①腳電壓變?yōu)?, 8205A內(nèi)Q1截止,此時電芯的B-與-之間處于斷開狀態(tài),即電芯的放電回路被切斷,電芯將停止放電。

  進(jìn)入過放電保護(hù)狀態(tài)后,電芯電壓會上升,若能上升到IC的門限電壓(一般為3.1V,通常稱為過放保護(hù)恢復(fù)電壓),DW0的①腳恢復(fù)輸出高電平,8205A內(nèi)的Q1再次導(dǎo)通。

  (3)電池充電

  無論保護(hù)電路是否進(jìn)入過放電狀態(tài),只要給保護(hù)電路的P+與P-端間加上充電電壓,DW0經(jīng)B一端檢測到充電電壓后,便立即從③腳輸出高電平,8205A內(nèi)的Q2導(dǎo)通,即電芯的B-保護(hù)電路的P-通,充電器對電芯充電,其電流回路如下:充電器正極→p+→B+→B-、8205A的⑥、⑦腳→8205A的⑧腳→8205A的①腳→8205A的②、③腳→P-→充電器負(fù)極。

 ?。?)過充電保護(hù)

  充電時,當(dāng)電池通過充電器正常充電時,隨著充電時間的增加,電芯兩端的電壓將逐漸升高,當(dāng)電芯電壓升高到4.4V(通常稱為過充保護(hù)電壓)時,DW01將判斷電芯已處于過充電狀態(tài),便立即使③腳電壓降為0V, 8205A內(nèi)的Q2因④腳為低電平而截止,此時電芯的B一極與保護(hù)電路的P-端之間處于斷開狀態(tài)并保持,即電芯的充電回路被切斷,停止充電。

  當(dāng)保護(hù)電路的P+與P-端接上放電負(fù)載后,雖然Q2截止,但其內(nèi)部的二極管正方向與放電回路的電流方向相同,所以仍可對負(fù)載放電。當(dāng)電芯兩端電壓低于4.3V(通常稱為過充保護(hù)恢復(fù)電壓)時,DW01將退出過充電保護(hù)狀態(tài),③腳重新輸出高電平,Q2導(dǎo)通,即電芯的B-端與保護(hù)電路P-端又重新接上,電芯又能進(jìn)行正常的充放電。

 ?。?)過流保護(hù)

  由于MOs開關(guān)管飽和導(dǎo)通時也存在內(nèi)阻,所以有電流流過時MOs開關(guān)管的D、S極間就會產(chǎn)生壓降,保護(hù)控制IC會實(shí)時檢測MOs開關(guān)管D、S極的電壓,當(dāng)電壓升到IC保護(hù)門限值(一般為0.15V,稱為放電過流檢測電壓)時,其放電保護(hù)執(zhí)行端馬上輸出低電平,放電控制MOs開關(guān)管關(guān)斷,放電回路被斷開。

  在圖7中,DW01通過接在V-端和VSS端之間的電阻R2實(shí)時檢測MOs開關(guān)管上的壓降。當(dāng)負(fù)載電流增大時,Q1或Q2上的壓降也必然增大,當(dāng)該壓降達(dá)到0.2V時,DWO1便判斷負(fù)載電流到達(dá)了極限值,于是其①腳電壓降為0V, 8205A內(nèi)部的放電控制管Q1關(guān)閉,切斷電芯的放電回路。實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)。

 ?。?)過溫保護(hù)

  保護(hù)板上的T端口為過溫保護(hù)端,與用電器的CPU相連。常見的過溫保護(hù)電路較簡單,就是在T端與P-端接一只NTC電阻(見圖7中的R4),該電阻緊貼電芯安裝。當(dāng)用電器長時間處于大功率工作狀態(tài)時(如手機(jī)長時間處于通話狀態(tài)),電芯溫度會上升,則NTC阻值會逐漸下降,用電器的CPU對NTC阻值進(jìn)行檢測,當(dāng)阻值下降到CPU設(shè)定閾值時,CPU立即發(fā)出關(guān)機(jī)指令,讓電池停止對其供電,只維持很小的待機(jī)電流,從而達(dá)到保護(hù)電池的目的。

  【提示】當(dāng)保護(hù)板處于保護(hù)狀態(tài)時,可以短接B-、P-端來激活保護(hù)板,這時控制芯片的充、放電保護(hù)執(zhí)行端(OC、OD)均會輸出高電平,讓MOs開關(guān)管導(dǎo)通。

  2.多節(jié)電池保護(hù)電路

  鋰電池充放電控制芯片UCC3957可對3或4節(jié)鋰電池組提供過充電、過放電及過流等保護(hù),具體而言:該芯片對電池組內(nèi)的每一節(jié)電池電壓進(jìn)行采樣,并與內(nèi)部的精密基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,當(dāng)任意一節(jié)電池處于過壓或欠壓狀態(tài)時,芯片就會進(jìn)行相應(yīng)的控制,以防止進(jìn)一步充電或放電,其典型應(yīng)用電路如圖8所示。圖中,Q1、Q2為P溝道MOSFET管,分別控制充電和放電電流。

  3.7v鋰電池保護(hù)板原理圖之保護(hù)電路工作原理分析

 ?。?)電池組的連接

  電池組與IC連接要注意順序。電池組的底端連接到UCC3957(U1)的AN4端,頂端連接到VDD端,每兩節(jié)電池的連接點(diǎn)按相應(yīng)順序連接到AN1~AN3端。

  當(dāng)電池組為3節(jié)電池時,U1的②腳(CLCNT端)與16腳(DVDD端)相連,同時將⑥腳(AN3端)與⑦腳(AN4端)相連;當(dāng)電池組為4節(jié)電池時,②腳接地(即連到AN4端)。

 ?。?)放電

  U1具有智能放電功能。放電時,U1的13腳輸出低電平,放電開關(guān)Q2導(dǎo)通,鋰電池組經(jīng)Q2及Q1內(nèi)的二極管向負(fù)載供電。當(dāng)負(fù)載所需電流較大時,通過電流檢測電阻RS兩端的壓降也較大,當(dāng)超過15mV(對應(yīng)0.6A的放電電流)時,則U1的③腳輸出低電平,充電開關(guān)管Q1導(dǎo)通,從而提高電池組的放電能力。

 ?。?)欠壓保護(hù)

  當(dāng)檢測到任一節(jié)電池處于過放電時(低于欠壓閾值),U1的③腳、13腳輸出高電平,同時關(guān)斷Q1,Q2、U1進(jìn)入休眠狀態(tài),此時芯片的工作電流僅為3.5μA。只有當(dāng)③腳電壓升到VDD時,芯片檢測到后才會退出休眠狀態(tài)。

  (4)充電

  當(dāng)接入充電器時,開關(guān)S1閉合,U1的⑨腳(CHGEN端)與16腳(DVDD)相通,U1的③腳輸出低電平,充電開關(guān)管Q1導(dǎo)通,電池組充電。

  在充電期間,如果U1處于休眠狀態(tài),則放電開關(guān)管Q2仍然關(guān)斷,充電電流經(jīng)Q2內(nèi)的二極管對電池組充電。當(dāng)每節(jié)電池的電壓均高于欠壓ON值時,Q2導(dǎo)通。

 ?。?)過流保護(hù)

  為了適應(yīng)大的電容負(fù)載,UCC3957設(shè)有兩個過流閾值電壓,每一個閾值電壓又可以設(shè)定不同的延遲時間,即采用二級過流保護(hù)模式。這種二級過流保護(hù)既可對短路提供快速的響應(yīng),又可使電池組承受一定的浪涌電流,以防止因?yàn)V波電容容量較大而引起不必要的過流保護(hù)動作。

  電流檢測電阻RS接在U1的⑦腳(AN4)與⑧腳(BATLO)之間。當(dāng)RS兩端的壓降超過某一閾值時,過流保護(hù)進(jìn)入間歇模式。在這一模式下,放電開關(guān)管Q2周期性地關(guān)斷與導(dǎo)通,直到故障排除。一旦故障排除,芯片自動恢復(fù)到常規(guī)工作狀態(tài)。

  第一級過流保護(hù)閾值為0.15V(對應(yīng)的輸出電流為6A),且持續(xù)時間超過U1設(shè)定的時間(由U1的⑩腳(CDLY1)和地之間的電容C4設(shè)定),則U1進(jìn)入間歇工作模式,其輸出脈沖的占空比約為6%,即開關(guān)管的關(guān)斷時間大約是導(dǎo)通時間的16倍。

  第二級過流閾值為0.375V(對應(yīng)的輸出電流為15A),且持續(xù)時間超過U1設(shè)定的時間(由U1的14腳(CDLY2)和地之間的電容C3設(shè)定),則U1進(jìn)入間歇工作模式,其輸出脈沖的占空比小于1%,即開關(guān)管的關(guān)斷時間大約是導(dǎo)通時間的100倍。

 ?。?)過壓保護(hù)

  如果某一節(jié)電池的充電電壓超過充電閡值,則U1的③腳輸出高電平,充電開關(guān)管Q1關(guān)斷,進(jìn)入過壓保護(hù)狀態(tài)。

  另外,如果電池組與U1的④~⑥腳(AN 1 -AN3)的連線斷路,則U1也將進(jìn)入過壓保護(hù)狀態(tài)。

  鋰電3.7v保護(hù)板改裝電路圖

  現(xiàn)在國內(nèi)鋰電池,3.7v良莠不齊,在放電電壓在2.8v左右基本是極限了,如果到2.5v,好的電池還能充幾次。一般的電池,基本報(bào)廢。我買的保護(hù)板,有兩種芯片(DW01、8205A),DW01取樣芯片,8205A功率驅(qū)動芯片。DW01取樣:過放電壓在2.35v~2.5v,過沖4.0v~4.19v。要是買了這兩個芯片的保護(hù)板,國內(nèi)的鋰電池3.7v基本報(bào)廢,無報(bào)廢的也充不了幾次電。

  解決辦法:

  ①頭尾并聯(lián)1N5822( 肖特基二極管),1N5822正向電壓0.52v,加上2.35v等于2.87v。

 ?、?N5822串聯(lián)到B+或B-極上。

 ?、廴缓髮?.7v電池串聯(lián)在B或+B-上,這時保護(hù)板就算在2.35v但實(shí)際電池電壓在2.87v。有效保護(hù)過放。

  說明:電池不能焊在保護(hù)板上,如果焊接,電池在充電會有0.52v損失,最好方法就是不焊接,用標(biāo)準(zhǔn)3.7V充電器充電,這樣既能電池充滿,在使用時又不會過放。

  發(fā)一張保護(hù)板改裝電路圖
3.7v鋰電池保護(hù)板原理圖之保護(hù)電路工作原理分析
深圳市恒創(chuàng)興電子科技有限公司是一家專業(yè)從事BMS電源管理系統(tǒng)、鋰電池保護(hù)板、儲能電池的開發(fā)、集成、測試、銷售及相關(guān)電子產(chǎn)品的生產(chǎn),混合集成電路的技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)、測試及銷售一體的高新科技企業(yè),電池保護(hù)板定制廠家。

聲明: 本網(wǎng)站所發(fā)布文章,均來自于互聯(lián)網(wǎng),不代表本站觀點(diǎn),如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除(QQ:2881247214)

国产精品揄拍100视频|视频区小说区图片区综合区一区|激情射精爽到偷偷C视频无码|国家一级AV片在线观看